WO2024033062A1 - Aufstellvorrichtung - Google Patents

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WO2024033062A1
WO2024033062A1 PCT/EP2023/070353 EP2023070353W WO2024033062A1 WO 2024033062 A1 WO2024033062 A1 WO 2024033062A1 EP 2023070353 W EP2023070353 W EP 2023070353W WO 2024033062 A1 WO2024033062 A1 WO 2024033062A1
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WO
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actuator
pinion
rack
motor vehicle
door
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/070353
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Berres
Bernhard Drost
Original Assignee
Kiekert Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/611Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings
    • E05F15/616Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by push-pull mechanisms
    • E05F15/619Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for swinging wings operated by push-pull mechanisms using flexible or rigid rack-and-pinion arrangements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2201/00Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/60Suspension or transmission members; Accessories therefor
    • E05Y2201/606Accessories therefor
    • E05Y2201/618Transmission ratio variation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2201/00Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/60Suspension or transmission members; Accessories therefor
    • E05Y2201/622Suspension or transmission members elements
    • E05Y2201/71Toothed gearing
    • E05Y2201/716Pinions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53Type of wing
    • E05Y2900/531Doors

Definitions

  • the invention relates to a setting device for a motor vehicle door, in particular a handleless motor vehicle door such as a handleless motor vehicle side door, with an electric motor drive, and with an associated actuator for acting on a door leaf, the actuator moving along the door leaf with a path-dependent force its travel distance.
  • a handleless motor vehicle door such as a handleless motor vehicle side door
  • an electric motor drive and with an associated actuator for acting on a door leaf, the actuator moving along the door leaf with a path-dependent force its travel distance.
  • the electric motor drive works on the associated actuator, with the help of which the door leaf is acted upon.
  • FR 2 814 771 A1 shows a setting device which, in the manner of a spindle drive, acts on a rod-shaped actuator, which in this way can open a door leaf in the desired manner and, if necessary, close it.
  • the procedure is such that the door leaf can be held using the actuator or actuator.
  • the actuator has a locking means or a locking lever. This makes it possible to provide a positive connection to the motor vehicle body.
  • the procedure is such that a lifting element is provided, which transfers the motor vehicle door or the associated door leaf into the lifting position by means of a pivoting movement.
  • the lifting element is equipped in two parts with an outer lever and an inner lever, which can be pivoted relative to one another. Since the outer lever is equipped, for example, with an arc-shaped stop ring and with This moves against the door leaf to set it up, the path-dependent force is observed along the actuator's travel, with the help of which the actuator acts on the door leaf.
  • the present invention is based on the technical problem of further developing such an installation device for a motor vehicle door in such a way that a functionally appropriate and structurally simple force application to the actuator is achieved.
  • a generic setting-up device for a motor vehicle door is characterized in the context of the invention in that the electric motor drive commissions the actuator with the interposition of a pinion Z-rack gear, the pinion Z-rack gear working with different translations on the actuator along its travel .
  • the pinion rack gear is usually equipped with a spiral-shaped pinion, which is in engagement with a rack.
  • the engagement between the pinion and the rack in question can advantageously be designed as involute toothing.
  • Such involute gearing is characterized by a gear profile in which the points of contact between two interlocking tooth flanks move in a straight line throughout the entire engagement.
  • Such involute gearings are relatively insensitive to changes in the center distance. Accordingly, any positional tolerances of the bearing points or a different concentricity have little effect, so that such involute gearing is predestined for robust applications in connection with such installation devices.
  • the procedure is such that the spiral pinion defines a rolling curve with a radius that increases along the travel of the actuator.
  • the toothed rack in engagement with it is tilted relative to the pinion and consequently also the actuator.
  • the angle of the inclination is adapted to an increase in the radius of the pinion.
  • the spiral pinion with its increasing radius compared to the axis of the pinion, remains in engagement with the rack over the entire travel of the actuator without tilting, the rack is tilted.
  • the actuator is usually connected to the rack.
  • the actuator when the pinion moves, the rack in engagement with the spiral pinion performs a movement in the direction predetermined by the angle of inclination, which typically corresponds to a linear movement of the actuator connected to the rack.
  • the actuator can be moved from an end position, for example in a retracted state relative to a housing, to another end position, which corresponds to an exposed position of the actuator relative to the housing.
  • the housing accommodates the entire installation device according to the invention inside and ensures sealed accommodation, except for an opening through which the actuator passes. This allows the actuator to be moved into the two end positions described.
  • the spiral pinion is usually connected to a gear wheel of a transmission of the electric motor drive. This gear is usually a reduction gear, with the help of which high-speed movements of an output shaft of an electric motor as part of the electric motor drive are converted into slower rotations of the gear wheel in question and consequently also of the spiral pinion.
  • the actuator is usually designed as a linear actuator slide.
  • a linear guide is provided inside the housing to support the adjusting slide in or opposite the housing.
  • the functional design is achieved by using the spiral pinion, starting from the retracted end position of the actuator inside the housing, to initially apply a high torque to the actuator or the linearly movable adjusting slide, taking into account a small proportion of the total actuating path.
  • the adjusting slide or the actuator can act on the door leaf at the beginning of the actuating path with great force or high gear ratio, so that in this way it is also possible
  • a frozen motor vehicle door compared to a motor vehicle body to ultimately release the loaded door leaf from, for example, a circumferential rubber door seal.
  • the overall and desired result is that the door leaf is subjected to an initially large and then continuously decreasing force, depending on the distance, along its travel path.
  • the installation device as a whole can find space inside the motor vehicle door, including and taking into account the space there As a rule, the prevailing narrowness or limited installation space.
  • the encapsulated structure also makes it possible to install it in the wet area of the motor vehicle door. This is where the main advantages can be seen.
  • Figure 1 shows the installation device according to the invention in one
  • FIGS. 2A and 2B different functional positions of the installation device in detail
  • Figure 3 shows a concrete embodiment variant.
  • the figures show a setting device for a motor vehicle door.
  • the installation device in question is located inside a motor vehicle door, and for this purpose it may be mounted close to the axis in comparison to a pivot axis of a motor vehicle side door inside, as in the already referenced DE 10 2015 103 826 A1 im is described in detail.
  • the installation device has an electric motor drive 1, 2, 3, 4, which can be understood based on the specific representation in Figure 3.
  • an associated actuator 5 is acted upon in order to set up a door leaf as part of the motor vehicle side door, which is not expressly shown, relative to the associated motor vehicle body.
  • the actuator 5 works on the door leaf with a path-dependent force along its actuating path S.
  • the housing 6 is designed to be closed overall and completely accommodates the installation device shown in detail in FIGS. 2A, 2B and 3 inside.
  • An opening 6a in the housing 6 ensures that the actuator 5 can be moved from one end position to the other and back through it.
  • the installation device accommodated inside the housing 6 can be attached in this way in the wet room of the motor vehicle door and in particular the motor vehicle side door equipped with it.
  • the electric motor drive 1 to 4 acts on the actuator 5 with the interposition of a pinion Z-rack gear 7, 8.
  • the pinion-Z rack gear 7, 8 works with different translations on the actuator 5 along its travel S, as will be explained in more detail below.
  • the pinion-Z rack gear 7, 8 initially has a spiral-shaped pinion 7, which is in engagement with a rack 8. At this point, an involute toothing is provided between the pinion 7 and the rack 8, as already described in the introduction.
  • the spiral pinion 7 can be pivoted overall about an axis 9.
  • a gear wheel 4, to which the spiral pinion 7 is connected, ensures the pivoting movement of the spiral pinion 7, as can be seen from Figure 3.
  • the gear wheel 4 is designed as part of a gear 2, 3, 4 of the electric motor drive 1 to 4.
  • the electric motor drive 1 to 4 is composed of an electric motor 1 and the gearbox 2, 3, 4 in question, which is designed as a reduction gear 2, 3, 4 according to the exemplary embodiment. In this way, fast-running movements of an output shaft of the electric motor 1 are reduced in comparison to slow rotations of the output-side gear or gear wheel 4.
  • the spiral pinion 7 defines a rolling curve 10 that can be understood in particular with reference to FIGS. 2A and 2B, which is described in that the spiral pinion 7 is equipped with a radius Ri, R2, which ranges from an initial value of the radius Ri to an end value of the radius R2 grows along the rolling curve 10 described in this way.
  • the rolling curve 10 and with it the pinion 7 are designed in a spiral shape, designed overall as a circular arc segment according to the exemplary embodiment.
  • the rolling curve 10 has a growing radius along the adjustment path S of the actuator 5, which namely increases from the initial value Ri to the final value R2.
  • the spiral pinion 7 works on a rack 8.
  • the rack 8 is according to the exemplary embodiment relative to the pinion 7 and also the actuator 5, which generally moves linearly back and forth.
  • An associated angle a of the inclination takes into account the increase in radius of the spiral pinion 7 or is adapted to this. This means that depending on the difference between the initial radius Ri and the radius R2 finally reached, the angle a of the inclination of the rack 8 is also dimensioned accordingly in order to ensure uniform engagement of the respective toothings.
  • the actuator 5 is designed overall as a linearly movable adjusting slide 5.
  • the housing 6 has a linear guide 11 inside, with the help of which the adjusting slide 5 can be moved linearly along its travel S from one end position to the other and back.
  • This process can best be understood by comparing Figures 2A and 2B.
  • the adjusting slide 5 is in its retracted end position, as it corresponds to the upper illustration in Figure 1.
  • the spiral pinion 7 is pivoted clockwise about its axis 9 using the electric motor drive 1 to 4, the toothing of the spiral pinion 7 on the outer circumference ensures that the rack 8 increasingly rotates in accordance with its inclination, taking into account the angle a is moved obliquely.
  • the spiral pinion 7 works with the initial radius Ri on the rack 8, so that the rack 8 and with it the connected adjusting slide 5 are subjected to a high gear ratio and a small adjustment path and consequently with a large force.
  • This great force is required at the beginning of the installation process, for example in order to release the door leaf from a circumferential rubber seal, even if the motor vehicle door is frozen, for example.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Aufstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeug-Tür, insbesondere eine grifflose Kraftfahrzeug-Tür wie beispielsweise eine grifflose Kraftfahrzeug-Seitentür. Zu diesem Zweck verfügt die Aufstellvorrichtung über einen elektromotorischen Antrieb (1 bis 4) und ein zugehöriges Stellglied (5) zur Beaufschlagung eines Türflügels. Das Stellglied (5) beaufschlagt den Türflügel mit einer wegabhängigen Kraft entlang seines Stellweges (S). Erfindungsgemäß beaufschlagt der elektromotorische Antrieb (1 bis 4) unter Zwischenschaltung eines Ritzel-/Zahnstangengetriebes (7, 8) das Stellglied (5), wobei das Ritzel-/Zahnstangengetriebe (7, 8) mit unterschiedlicher Übersetzung auf das Stellglied (5) entlang seines Stellweges (S) arbeitet.

Description

Aufstellvorrichtung
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Aufstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeug-Tür, insbesondere eine grifflose Kraftfahrzeug-Tür wie beispielsweise eine grifflose Kraftfahrzeug-Seitentür, mit einem elektromotorischen Antrieb, und mit einem zugehörigen Stellglied zur Beaufschlagung eines Türflügels, wobei das Stellglied den Türflügel mit einer wegabhängigen Kraft entlang seines Stellweges beaufschlagt. Das heißt, der elektromotorische Antrieb arbeitet auf das zugehörige Stellglied, mit dessen Hilfe der Türflügel beaufschlagt wird.
Aufstellvorrichtungen für Kraftfahrzeug-Türen sind in vielfältiger Ausgestaltung bekannt und werden im Stand der Technik sowie in der Praxis propagiert. Tatsächlich sorgt die betreffende Aufstellvorrichtung entsprechend den Erläuterungen in der DE 10 2015 103 826 A1 dafür, dass mit seiner Hilfe der zugehörige Türflügel der betreffenden Kraftfahrzeug-Tür zumindest spaltweise gegenüber einer Kraftfahrzeugkarosserie geöffnet werden kann. Als Folge hiervon besteht für einen Bediener oder Benutzer des Kraftfahrzeuges anschließend die Möglichkeit, den Türflügel durch den auf diese Weise geschaffenen Spalt hindurch zu ergreifen und hierdurch den Türflügel um seine Schwenkachse im Beispielfall aufzuschwenken und zu öffnen.
Grundsätzlich können an dieser Stelle natürlich nicht nur schwenkbare Kraftfahrzeug-Seitentüren mit einer solchen Aufstellvorrichtung ausgerüstet werden, sondern besteht darüber hinaus die Möglichkeit, alternativ auch eine Heckklappe, eine Schiebetür etc. auf diese Weise aufzustellen. Alternativ kann auch eine Fronthaube mit einer solchen Aufstellvorrichtung ausgerüstet werden. So oder so ist bei einer mit der betreffenden Aufstellvorrichtung ausgerüsteten Kraftfahrzeug-Tür ein Außentürgriff bzw. eine Außenhandhabe in der Regel entbehrlich und kann die Kraftfahrzeug-Tür aerodynamisch besonders günstig gestaltet werden.
Dazu sind im Stand der Technik unterschiedliche Ausführungsformen solcher Aufstellvorrichtungen bekannt. Beispielsweise zeigt die FR 2 814 771 A1 eine Aufstellvorrichtung, die in der Art eines Spindeltriebes ein stangenförmiges Stellglied beaufschlagt, welches auf diese Weise einen Türflügel in der gewünschten Art und Weise öffnen und gegebenenfalls schließen kann.
Bei einer anderen Ausführungsform entsprechend der DE 10 2018 132 665 A1 wird so vorgegangen, dass der Türflügel mithilfe des Stellgliedes bzw. Stellmittels gehalten werden kann. Dazu weist das Stellglied ein Verriegelungsmittel bzw. einen Verriegelungshebel auf. Dadurch kann eine formschlüssige Verbindung mit der Kraftfahrzeugkarosserie zur Verfügung gestellt werden.
Beim gattungsbildenden Stand der Technik nach der DE 10 2011 015 669 A1 wird so vorgegangen, dass ein Hubelement vorgesehen ist, welches die Kraftfahrzeug-Tür bzw. den zugehörigen Türflügel motorisch in die Aushubstellung durch eine Schwenkbewegung überführt. Zu diesem Zweck ist das Hubelement zweiteilig mit einem Außenhebel und einem Innenhebel ausgerüstet, die relativ zueinander schwenkbar sind. Da der Außenhebel beispielsweise mit einem bogenförmigen Anschlagkranz ausgerüstet ist und mit diesem gegen den Türflügel fährt, um ihn aufzustellen, wird die wegabhängige Kraft entlang des Stellweges des Stellgliedes beobachtet, mit deren Hilfe das Stellglied den Türflügel beaufschlagt.
Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, bietet allerdings noch Raum für Verbesserungen. Tatsächlich ist der Aufbau der gattungsbildenden Lehre nach der DE 10 2011 015 669 A1 relativ komplex und führt die reibende Anlage des Anschlagkranzes des Außenhebels innenseitig einer Klappe bzw. Kraftfahrzeug-Tür an dieser Stelle einerseits zu Beschädigungen der Kraftfahrzeug-Tür und andererseits zu einem erhöhten Abrieb an dem Anschlagkranz. Hinzukommt, dass die Wechselwirkung zwischen dem bogenförmigen Anschlagkranz einerseits und dem von ihm beaufschlagten Türflügel andererseits einen relativ großen Raum für die gegenseitige Wechselwirkung einnimmt. Das ist vor dem Hintergrund kontraproduktiv, dass zwischen der zugehörigen Kraftfahrzeug-Tür und der Kraftfahrzeugkarosserie in der Regel der Einbauraum begrenzt ist, weil das Innere der den elektromotorischen Antrieb in der Regel aufnehmenden Kraftfahrzeug-Tür typischerweise mit anderen Aggregaten, wie einem Seitenaufprallschutz, Fensterhebern, Lautsprechern, Seitenairbags etc. ausgefüllt ist.
Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem zugrunde, eine derartige Aufstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeug-Tür so weiterzuentwickeln, dass eine funktionsgerechte und konstruktiv einfach aufgebaute Kraftbeaufschlagung des Stellgliedes gelingt. Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Aufstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeug-Tür im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Antrieb unter Zwischenschaltung eines Ritzel-ZZahnstangengetriebes das Stellglied beauftragt, wobei das Ritzel-ZZahnstangengetriebe mit unterschiedlicher Übersetzung auf das Stellglied entlang seines Stellweges arbeitet.
Zu diesem Zweck ist das Ritzel-ZZahnstangengetriebe in der Regel mit einem spiralförmigen Ritzel ausgerüstet, welches in Eingriff mit einer Zahnstange steht. Der Eingriff zwischen dem Ritzel und der betreffenden Zahnstange kann dabei vorteilhaft als Evolventenverzahnung ausgebildet sein.
Eine solche Evolventenverzahnung zeichnet sich durch ein Zahnradprofil aus, bei dem sich die Berührungspunkte zweier ineinandergreifender Zahnflanken während des gesamten Eingriffs auf einer Geraden bewegen. Dadurch sind solche Evolventenverzahnungen relativ unempfindlich in Bezug auf Veränderungen des Achsabstandes. Dementsprechend wirken sich etwaige Positionstoleranzen der Lagerstellen oder auch ein abweichender Rundlauf wenig aus, sodass eine derartige Evolventenverzahnung für robuste Anwendungen im Zusammenhang mit solchen Aufstellvorrichtungen prädestiniert ist.
Meistens wird so vorgegangen, dass das spiralförmige Ritzel eine Wälzkurve mit entlang des Stellweges des Stellgliedes wachsendem Radius definiert. Um diesem wachsenden Radius der Wälzkurve des spiralförmigen Ritzels Rechnung zu tragen, ist die hiermit im Eingriff befindliche Zahnstange gegenüber dem Ritzel und folglich auch dem Stellglied schräggestellt. Der Winkel der Schrägstellung ist dabei an einen Radiuszuwachs des Ritzels angepasst.
Das heißt, damit das spiralförmige Ritzel mit seinem wachsenden Radius im Vergleich zur Achse des Ritzels verkantungsfrei mit der Zahnstange über den gesamten Stellweg des Stellgliedes in Eingriff bleibt, ist die Zahnstange schräggestellt. Außerdem ist das Stellglied in der Regel an die Zahnstange angeschlossen.
Auf diese Weise vollführt die mit dem spiralförmigen Ritzel in Eingriff stehende Zahnstange bei einer Bewegung des Ritzels eine Bewegung in der durch den Winkel der Schrägstellung vorgegebenen Richtung aus, die typischerweise zu einer Linearbewegung des an die Zahnstange angeschlossenen Stellgliedes korrespondiert. Dadurch kann das Stellglied ausgehend von einer Endlage in beispielsweise zurückgezogenem Zustand gegenüber einem Gehäuse in eine andere Endlage überführt werden, die zu einer exponierten Position des Stellgliedes gegenüber dem Gehäuse korrespondiert. Selbstverständlich ist auch eine erneute Bewegung des Stellgliedes in die zurückgezogene Position möglich. Das Gehäuse nimmt dabei die gesamte erfindungsgemäße Aufstellvorrichtung in seinem Innern auf und sorgt für eine abgedichtete Unterbringung, und zwar bis auf eine von dem Stellglied durchgriffene Öffnung. Dadurch kann das Stellglied in die beiden beschriebenen Endlagen überführt werden. Darüber hinaus ist das spiralförmige Ritzel in der Regel an ein Getrieberad eines Getriebes des elektromotorischen Antriebes angeschlossen. Bei diesem Getriebe handelt es sich in der Regel um ein Untersetzungsgetriebe, mit dessen Hilfe schnelllaufende Bewegungen einer Abtriebswelle eines Elektromotors als Bestandteil des elektromotorischen Antriebes in demgegenüber langsamere Drehungen des betreffenden Getrieberades und folglich auch des spiralförmigen Ritzels umgewandelt werden.
Das Stellglied ist in der Regel als linear beaufschlagbarer Stellschieber ausgelegt. Zur Lagerung des Stellschiebers in oder gegenüber dem Gehäuse ist eine Linearführung im Inneren des Gehäuses vorgesehen. Dadurch kann das Stellglied bzw. der linear bewegbare Stellschieber unschwer gegenüber der Kraftfahrzeug-Karosserie verfahren werden und so für die gewünschte Stellbewegung des Türflügels gegenüber der Kraftfahrzeug-Karosserie sorgen.
Das alles gelingt unter Berücksichtigung eines besonders funktionsgerechten und kompakten Aufbaus. Die funktionsgerechte Auslegung wird dadurch erreicht, dass mithilfe des spiralförmigen Ritzels ausgehend von der zurückgezogenen Endlage des Stellgliedes im Inneren des Gehäuses das Stellglied bzw. der linear bewegbare Stellschieber zunächst mit einem hohen Drehmoment unter Berücksichtigung eines kleinen Anteils des gesamten Stellweges beaufschlagt wird. Dadurch kann der Stellschieber bzw. das Stellglied mit großer Kraft bzw. hoher Übersetzung den Türflügel zu Beginn des Stellweges beaufschlagen, sodass es auf diese Weise gelingt, auch bei beispielsweise festgefrorener Kraftfahrzeug-Tür gegenüber einer Kraftfahrzeug- Karosserie den beaufschlagten Türflügel letztendlich von beispielsweise einer umlaufenden Türgummidichtung zu lösen.
Mit zunehmendem Stellweg ist nun eine verringerte Kraft zur Beaufschlagung des Türflügels erforderlich, die zu einer kleineren Übersetzung des spiralförmigen Ritzels gegenüber der im Eingriff befindlichen Zahnstange respektive des Ritzel-ZZahnstangengetriebes insgesamt korrespondiert. Hiermit geht eine geringere den Türflügel beaufschlagende Kraft einher und wird zugleich der überwiegende Teil des Stellweges des Stellgliedes absolviert, und zwar mit zugleich gesteigerter Geschwindigkeit. Demgegenüber arbeitet das Ritzel-ZZahnstangengetriebe zum Beginn der Stellbewegung des Stellgliedes ausgehend von der zurückgezogenen Endlage mit seiner größten Übersetzung, um, - wie beschrieben - etwaige Vereisungen zu lösen.
Aufgrund des spiralförmigen Ritzels und dem damit verbundenen Anwachsen des Radius der Wälzgeometrie im Vergleich zur Achse des spiralförmigen Ritzels kommt es insgesamt und wunschgemäß dazu, dass der Türflügel wegabhängig entlang seines Stellweges mit einer zunächst großen und dann kontinuierlich abnehmenden Kraft beaufschlagt wird.
Das alles gelingt unter Berücksichtigung eines kompakten Aufbaus, der auf diese Weise im Innern des Gehäuses geschützt und abgedichtet Platz findet. Dadurch kann die Aufstellvorrichtung insgesamt im Innern der Kraftfahrzeug- Tür Platz finden, und zwar auch und unter Berücksichtigung der dort in der Regel vorherrschenden Enge bzw. des begrenzten Bauraumes. Durch den gekapselten Aufbau ist zugleich die Anbringung im Nassraum der Kraftfahrzeug-Tür möglich. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Figur 1 die erfindungsgemäße Aufstellvorrichtung in einer
Übersicht,
Figuren 2A und 2B unterschiedliche Funktionsstellungen der Aufstellvorrichtung im Detail und
Figur 3 eine konkrete Ausführungsvariante.
In den Figuren ist eine Aufstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeug-Tür dargestellt. Tatsächlich findet sich die fragliche Aufstellvorrichtung im Innern einer Kraftfahrzeug-Tür, und zwar mag zu diesem Zweck achsnah im Vergleich zu einer Schwenkachse einer Kraftfahrzeug-Seitentür in deren Innern angebracht sein, wie dies in der bereits in Bezug genommenen DE 10 2015 103 826 A1 im Detail beschrieben wird. Dazu verfügt die Aufstellvorrichtung über einen elektromotorischen Antrieb 1 , 2, 3, 4, den man anhand der konkreten Wiedergabe in der Figur 3 nachvollziehen kann. Mithilfe des elektromotorischen Antriebes 1 bis 4 wird ein zugehöriges Stellglied 5 beaufschlagt, um seinerseits einen Türflügel als Bestandteil der nicht ausdrücklich dargestellten Kraftfahrtzeug-Seitentür gegenüber der zugehörigen Kraftfahrzeug-Karosserie aufzustellen. Dabei arbeitet das Stellglied 5 auf den Türflügel mit einer wegabhängigen Kraft entlang seines Stellweges S.
Man erkennt anhand eines Vergleiches der oberen und unteren Darstellung in der Figur 1 , dass das Stellglied 5 entlang des Stellweges S verfahren werden kann, und zwar ausgehend von einer im oberen Teil der Figur 1 dargestellten ersten Endlage bzw. zurückgezogen Position gegenüber einem Gehäuse 6 in eine exponierte zweite Endlage, wie sie im unteren Teil der Figur 1 dargestellt ist. Das Gehäuse 6 ist dabei insgesamt geschlossen ausgebildet und nimmt die in den Figuren 2A, 2B und 3 im Detail dargestellte Aufstellvorrichtung in ihrem Innern vollständig auf. Eine Öffnung 6a im Gehäuse 6 stellt dabei sicher, dass hierdurch hindurch das Stellglied 5 von seiner einen in die andere Endlage und zurück verfahren werden kann. Die im Innern des Gehäuses 6 aufgenommene Aufstellvorrichtung lässt sich auf diese Weise im Nassraum der hiermit ausgerüsteten Kraftfahrzeug-Tür und insbesondere Kraftfahrzeug-Seitentür anbringen.
Anhand der Figuren 2A, 2B und 3 wird deutlich, dass der elektromotorische Antrieb 1 bis 4 unter Zwischenschaltung eines Ritzel-ZZahnstangengetriebes 7, 8 das Stellglied 5 beaufschlagt. Dabei arbeitet das Ritzel-ZZahnstangengetriebe 7, 8 mit unterschiedlicher Übersetzung auf das Stellglied 5 entlang seines Stellweges S, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Zu diesem Zweck verfügt das Ritzel-ZZahnstangengetriebe 7, 8 in seinem grundsätzlichen Aufbau zunächst einmal über ein spiralförmiges Ritzel 7, welches in Eingriff mit einer Zahnstange 8 ist. Zwischen dem Ritzel 7 und der Zahnstange 8 ist an dieser Stelle eine Evolventenverzahnung vorgesehen, wie dies einleitend bereits beschrieben wurde.
Das spiralförmige Ritzel 7 kann dabei insgesamt um eine Achse 9 verschwenkt werden. Für die Schwenkbewegung des spiralförmigen Ritzels 7 sorgt dabei ein Getrieberad 4, an welches das spiralförmige Ritzel 7 angeschlossen ist, wie man anhand der Figur 3 nachvollziehen kann.
Dazu ist das Getrieberad 4 als Bestandteil eines Getriebes 2, 3, 4 des elektromotorischen Antriebes 1 bis 4 ausgelegt. Tatsächlich setzt sich der elektromotorische Antrieb 1 bis 4 aus einem Elektromotor 1 und dem fraglichen Getriebe 2, 3, 4 zusammen, welches nach dem Ausführungsbeispiel als Untersetzungsgetriebe 2, 3, 4 ausgebildet ist. Auf diese Weise werden schnell laufende Bewegungen einer Abtriebswelle des Elektromotors 1 in demgegenüber langsame Drehungen des ausgangsseitigen Zahnrades bzw. Getrieberades 4 untersetzt.
Das spiralförmige Ritzel 7 definiert eine insbesondere anhand der Figuren 2A und 2B nachvollziehbare Wälzkurve 10, die dadurch beschrieben wird, dass das spiralförmige Ritzel 7 mit einem Radius Ri, R2 ausgerüstet ist, welcher von einem Anfangswert des Radius Ri bis zu einem Endwert des Radius R2 entlang der auf diese Weise beschriebenen Wälzkurve 10 anwächst. Auf diese Weise ist die Wälzkurve 10 und mit ihr das Ritzel 7 spiralförmig ausgebildet, nach dem Ausführungsbeispiel insgesamt als Kreisbogensegment ausgelegt.
Man erkennt, dass die Wälzkurve 10 entlang des Stellweges S des Stellgliedes 5 einen wachsenden Radius aufweist, der nämlich von dem Anfangswert Ri bis zum Endwert R2 ansteigt. Mit diesem wachsenden Radius bzw. der spiralförmigen Wälzkurve 10 arbeitet das spiralförmige Ritzel 7 auf eine Zahnstange 8. Damit es an dieser Stelle nicht zu Verkeilungen der jeweiligen Verzahnung von einerseits des Ritzels 7 und andererseits der Zahnstange 8 kommt, ist die Zahnstange 8 nach dem Ausführungsbeispiel gegenüber dem Ritzel 7 und auch dem in der Regel linear hin- und her bewegten Stellglied 5 schräggestellt. Ein zugehöriger Winkel a der Schrägstellung trägt dabei dem Radiuszuwachs des spiralförmigen Ritzels 7 Rechnung bzw. ist an diesen angepasst. Das heißt, je nach dem Unterschied zwischen dem anfänglichen Radius Ri und dem schließlich erreichten Radius R2 wird auch der Winkel a der Schrägstellung der Zahnstange 8 entsprechend bemessen, um einen gleichmäßigen Eingriff der jeweiligen Verzahnungen sicherzustellen.
Auf diese Weise ist das Stellglied 5 insgesamt als linear bewegbarer Stellschieber 5 ausgelegt. Tatsächlich verfügt das Gehäuse 6 zu diesem Zweck in seinem Innern über eine Linearführung 11 , mit deren Hilfe der Stellschieber 5 linear entlang seines Stellweges S von der einen zur anderen Endlage und zurück bewegt werden kann. Diesen Vorgang kann man am besten bei einem Vergleich der Figuren 2A und 2B nachvollziehen. In der Figur 2A befindet sich der Stellschieber 5 in seiner zurückgezogenen Endstellung, wie sie zu der oberen Darstellung in der Figur 1 korrespondiert. Wenn nun ausgehend von dieser Endstellung das spiralförmige Ritzel 7 um seine Achse 9 im Uhrzeigersinn mithilfe des elektromotorischen Antriebes 1 bis 4 verschwenkt wird, so sorgt die außenumfangseitige Verzahnung des spiralförmigen Ritzels 7 dafür, dass die Zahnstange 8 zunehmend entsprechend ihrer Schrägstellung unter Berücksichtigung des Winkels a schräg verfahren wird.
Bei diesem Vorgang arbeitet das spiralförmige Ritzel 7 mit dem anfänglichen Radius Ri auf die Zahnstange 8, sodass die Zahnstange 8 und mit ihr der angeschlossene Stellschieber 5 unter Berücksichtigung einer hohen Übersetzung sowie eines kleinen Verstellweges und folglich mit großer Kraft beaufschlagt wird. Diese große Kraft ist zu Beginn des Aufstellvorganges erforderlich, um beispielsweise den Türflügel von einer umlaufenden Gummidichtung zu lösen, und zwar auch bei beispielsweise eingefrorenem Zustand der Kraftfahrzeug-Tür.
Mit zunehmender Bewegung des spiralförmigen Ritzels 7 wächst nun der Radius an, bis zum Ende des Stellweges S der Wert R2 erreicht ist. Hiermit einher geht eine Verringerung der Übersetzung und eine Vergrößerung des Anteils des Stellweges S sowie eine erhöhte Verstellgeschwindigkeit des Stellschiebers 5. Das wird solange fortgesetzt, bis die Funktionsstellung nach der Figur 2B erreicht ist, welche zur unteren Darstellung in der Figur 1
korrespondiert, in welcher der Stellschieber 5 seine exponierte Position gegenüber dem Gehäuse 6 eingenommen hat.

Claims

Patentansprüche:
1. Aufstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeug-Tür, insbesondere eine grifflose Kraftfahrzeug-Tür wie beispielsweise eine grifflose Kraftfahrzeug-Seitentür, mit einem elektromotorischen Antrieb (1 bis 4), und mit einem zugehörigen Stellglied (5) zur Beaufschlagung eines Türflügels, wobei das Stellglied (5) den Türflügel mit einer wegabhängigen Kraft entlang seines Stellweges (S) beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Antrieb (1 bis 4) unter Zwischenschaltung eines Ritzel-Zahnstangengetriebes (7, 8) das Stellglied (5) beaufschlagt, wobei das Ritzel-ZZahnstangengetriebe (7, 8) mit unterschiedlicher Übersetzung auf das Stellglied (5) entlang seines Stellweges (S) arbeitet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel-ZZahnstangengetriebe (7, 8) ein spiralförmiges Ritzel (7) in Eingriff mit einer Zahnstange (8) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff zwischen dem Ritzel (7) und der Zahnstange (8) als Evolventenverzahnung ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das spiralförmige Ritzel (7) eine Wälzkurve (10) mit entlang des Stellweges (S) des Stellgliedes (5) wachsendem Radius (Ri , R2) definiert.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange (8) gegenüber dem Ritzel (7) schräggestellt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) der Schrägstellung an einen Radiuszuwachs (Ri , R2) des Ritzels (7) angepasst ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (5) an die Zahnstange (8) angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (7) an ein Getrieberad (4) eines Getriebes (2, 3, 4) des elektromotorischen Antriebes (1 bis 4) angeschlossen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (2, 3, 4) als Untersetzungsgetriebe (2, 3, 4) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (5) als linear bewegbarer Stellschieber (5) ausgelegt ist.
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